数据库系统数据库原理

⑴ 数据库系统原理，大家帮帮忙，谢谢了！

1、如果数据库系统中数据的物理存储结构发生了改变，而最终用户没有受到影响，则称数据有
Physical 数据独立性。
2、关系数据库中可使用的最小单元是 field or property ，它不允许再可分解。
3、SQL的中文解释为 structure query language 。
4、视图的更新是指通过视图来插入、修改和 delete 数据。
5、在关系T（S，SN，D）和R（D，CN，NM）中，T的主码为S，R的主码为D，则D在T中称为 foreign key 。
6、设有以下关系：合同（合同号，用户号，用户名，用户地址，电话），我们知道合同号是唯一的，则这个关系模式最高满足 第 first 范式。
7、事务具有ACID特性，其中I代表的特性是 isolate 。
8、数据字典通常包括五个组成部分：数据项、数据结构、数据流、 data store 和处理过程五个部分。
9、在SQL语言中，一个 select……from……where…… 语句称为一个查询块。
10、带有 exists or not exists 谓词的子查询不返回任何数据，只产生逻辑真值TRUE和逻辑假值FALSE。

⑵ 数据库原理是什么

数据库系统的基本概念
数据：实际上就是描述事物的符号记录。
数据的特点：有一定的结构，有型与值之分，如整型、实型、字符型等。而数据的值给出了符合定型的值，如整型值15。
数据库：是数据的集合，具有统一的结构形式并存放于统一的存储介质内，是多种应用数据的集成，并可被各个应用程序共享。
数据库存放数据是按数据所提供的数据模式存放的，具有集成与共享的特点。
数据库管理系统：一种系统软件，负责数据库中的数据组织、数据操纵、数据维护、控制及保护和数据服务等，是数据库的核心。

⑶ 数据库原理及应用

数据库原理是以一定方式储存在一起、能与多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。应用：数据库管理系统可以依据它所支持的数据库模型来作分类，例如关系式、XML；或依据所支持的计算机类型来作分类，例如服务器群集、移动电话；或依据所用查询语言来作分类。

在数据库的发展历史上，数据库先后经历了层次数据库、网状数据库和关系数据库等各个阶段的发展，数据库技术在各个方面的快速的发展。特别是关系型数据库已经成为目前数据库产品中最重要的一员，80年代以来， 几乎所有的数据库厂商新出的数据库产品都支持关系型数据库，即使一些非关系数据库产品也几乎都有支持关系数据库的接口。

这主要是传统的关系型数据库可以比较好的解决管理和存储关系型数据的问题。随着云计算的发展和大数据时代的到来，关系型数据库越来越无法满足需要，这主要是由于越来越多的半关系型和非关系型数据需要用数据库进行存储管理。

同时，分布式技术等新技术的出现也对数据库的技术提出了新的要求，于是越来越多的非关系型数据库就开始出现，这类数据库与传统的关系型数据库在设计和数据结构有了很大的不同， 它们更强调数据库数据的高并发读写和存储大数据。

(3)数据库系统数据库原理扩展阅读

数据库管理系统主要完成对数据库的操纵与管理功能，实现数据库对象的创建、数据库存储数据的查询、添加、修改与删除操作和数据库的用户管理、权限管理等。它的安全直接关系到整个数据库系统的安全，其防护手段主要有：

（1）使用正版数据库管理系统并及时安装相关补丁。

（2）做好用户账户管理，禁用默认超级管理员账户或者为超级管理员账户设置复杂密码；为应用程序分别分配专用账户进行访问；设置用户登录时间及登录失败次数限制，防止暴力破解用户密码。

（3）分配用户访问权限时，坚持最小权限分配原则，并限制用户只能访问特定数据库，不能同时访问其他数据库。

（4）修改数据库默认访问端口，使用防火墙屏蔽掉对外开放的其他端口，禁止一切外部的端口探测行为。

（5）对数据库内存储的重要数据、敏感数据进行加密存储，防止数据库备份或数据文件被盗而造成数据泄露。

（6）设置好数据库的备份策略，保证数据库被破坏后能迅速恢复。

（7）对数据库内的系统存储过程进行合理管理，禁用掉不必要的存储过程，防止利用存储过程进行数据库探测与攻击。

（8）启用数据库审核功能，对数据库进行全面的事件跟踪和日志记录。

⑷ 数据库系统原理之关系代数

关系代数基于集合（关系），定义了一系列对集合（关系）对操作。如并，差，笛卡尔积，选择，更名，投影等基本操作，以及基于基本操作推导出来的扩展操作。
关系代数作用于一个或多个关系，然后产生一个新的关系。可以将关系代数理解为函数，接受一个关系输入，返回一个新对关系。举个例子，我们将并操作命名为 Union ，那么并操作可以表示为：

对于其他对操作如差操作，选择操作等，都有相应对数学符号进行表示，但在中输入这些符号比较困难，再加上我学习关系代数是了解基本的概念知识，这里就不使用数学符号表示了，而是以文字代替。
关系代数定义了基于集合（关系）的操作，其是 SQL 的重要基础（另一个重要基础是关系演算），了解了关系代数的概念以及各个操作要达到的目的之后，对 SQL 中对一些概念也会更加清晰，如连接操作。
本文首先介绍关系代数中的基础操作，再介绍扩展操作。

关系代数的基础操作有：并，差，笛卡尔积，选择，更名，投影等。有些操作如并，差等要求参与运算的关系需要具备并相容性。所谓并相容性，就是两个关系的属性数目（度）相同，并且每个度所在的域相同。
如 R(学生,学号,地址) 和 S(课程,课程号) 两个关系由于度和属性所在的域不相同，因此不具备并相容性，也就无法进行并，差等操作。
相应的， R2(学生,学号,地址) 和 S(教师,教师号,地址) 由于度和属性所在的域相同，因此具备并相容性。

并操作就是将两个关系合并为一个关系，在合并时去掉重复的元组。为什么要去掉重复项呢？这是集合的特质，集合要求不能有重复项。
R 并 S 和 S 并 R 得到的结果是一样的，即并操作满足交换律。
举个例子，有两个关系 R(学生) 和 S(教师)：

这两个关系进行并操作的结果为：

差操作用来选择出现在一个关系但并未出在另一个关系中的元组。
还是以上面两个关系 R(学生) 和 S(教师) 为例，R 差 S 的结果为：

S 差 R 的结果为：

其中元组 T(Jerry,2,澳大利亚) 在两个关系中都出现，是两个关系的交集。因此差操作就是从一个关系中去除和另一个关系的交集所得到的集合。
差操作不满足交换律。

笛卡尔积用来将两个关系连接起来，笛卡尔积的结果将两个关系中所有可能的元组组合起来。假设关系 R 的元组数目为 M，度数为 I，关系 S 的元组数目为 N，度数为 J，那么 R 和 S 进行笛卡尔积运算得到的新关系的元组数目为 M * N，度数为 I + J。
举个例子，有两个关系 R(学生) 和 S(课程) ：

那么对 R 和 S 进行笛卡尔积的结果为：

笛卡尔积用来将两个关系连接在一起，获取所有可能的结果，其是连接操作的基础。

选择操作就是从一个关系中，选择出满足条件的元组。
如从上面的学生表中，选择出学号大于等于 2 的学生，结果为：

选择条件由与或非逻辑表达式构成。

投影操作是从给定的关系中，选择出某些属性属性构成新的关系。如从学生表中投影出一个新的关系 R(姓名,地址) ：

关系代数常用的扩展操作有交操作，Theta 连接操作，自然连接操作，外连接操作，除操作等。扩展操作可以由基础操作推导而来。

交操作用来从两个关系中，选择出同时存在于两个关系中的元组。如上面 R(学生) 和 S(教师) 进行交操作的结果为：

Theta 连接操作会从两个关系的笛卡尔积中，选择出某个条件的元组，并去掉重复项。例如在上面笛卡尔积例子，选择出课程号不为 c1 并且学号不为 s1 的元组：

连接操作一般和投影操作配合使用，比如从上面的结果集中投影出 R(姓名,课程) ：

Theta 连接操作中有个特殊的操作，叫做等值连接，即选择条件为判断是否相等。

自然连接可以认为是一种特殊的等值连接，其要求两个关系具有相同的属性，并且判断条件为两个关系中的某两个相同属性的值相等。
自然连接是最常用的连接操作。
假如有两个关系 R(学生 ) 和 S(班级) ：

对这两个关系进行自然连接的结果为：

外连接就是在自然连接的结果集中，将空值元组和没有匹配到的元素放入到结果集中。
假如有两个关系 R(学生 ) 和 S(班级) ：

首先对这两个关系进行自然连接：

我们在自然连接的结果集中，机上空值元组和没有匹配到的元组：

以上就是外连接的结果，也叫做全外连接：保证两端的元素不丢失。对应的，还有左外连接和右外连接，左外连接会保证左侧的元素不丢失，右外连接会保证右侧的元素不丢失。
因此上面两个进行左外连接的结果为：

进行右外连接的结果为：

除操作是对两个关系进行“除法”操作，要求“除数”关系是“被除数”关系的真子集。除操作会从“被除数”关系中，选择出一个新的关系，设为 N，N 也是 “被除数”关系的真子集。N 需要满足一个条件：
N 和“除数”关系的笛卡尔积是“被除数”关系的最大真子集。
好绕啊···
我们还是直接看例子吧。
假设有两个关系： R(A1,A2,A3) 和 S(A3) ：

对 R 和 S 进行除操作，得到的结果为：

如果 S 关系为：

那么对 R 和 S 进行除操作的结果为：

从上面的例子来看，除操作适用于“满足全部····”的查询。举个例子，从学生表中查询选择了所有课程或者选择了软件测试和软件工程这两门课程的学生。
假设存在一个关系 R(学生) 和 S(课程) ：

现在我们要查询选择了软件测试这门课的所有学生，则被除数关系为 R(学生) ，除数关系为：

对两个关系进行除操作，得到的结果为：

如果我们只需要获取学生的姓名，不需要学号这一列，那么可以再对结果集进行投影操作：

本文介绍了关系代数以及关系代数中常用的基础操作和扩展操作，基础操作包括并，差，笛卡尔积，选择，投影，更名等，某些基础要做要求两个参与运算的关系具有并相容性。扩展操作可以由基础操作推导而来，可以完成更复杂的操作。
关系代数是 SQL 语言的基础，SQL 语言是在关系代数上的一层封装，目的是方便程序员使用。
关系代数的操作接受一个或多个关系作为输入，再输出一个新的关系，不同的关系操作可以进行相互的组合。例如可以先进行选择操作再进行投影操作，先进行自然连接操作再进行选择操作等等。根据不同的需求需要灵活的组合这些操作。

完。